江金锋

摘 要：为了研究合金钢材料在静拉伸载荷下裂纹扩展特点，本文基于损伤累积理论，利用有限元软件中的显示动力学求解器，对不带初始缺陷的中心带圆孔的合金钢矩形板进行了静拉伸载荷下裂纹萌生及扩展数值计算，模拟出了裂纹的出现及扩展过程。

关键词：损伤累积 合金钢 显示动力学求解器 二次开发子程序

中图分类号：V25 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0017-02

航空航天以及工程机械领域广泛使用金属合金制件，利用数值模拟研究金属构件在受载时的极限强度及其延性断裂机理与过程不仅具有学术研究价值，且对于构型优化设计、减少物理试验、降低技术成本与风险等均具有重要的工程应用价值。断裂问题是一个几何及材料非线性问题[1]，裂纹从萌生到扩展可以被认为是材料从出现屈服开始就出现损伤，损伤继而不断累积的一个过程。本文假设合金钢材料损伤累积过程是线性的，即损伤的累积与塑性应变之间为线性相关，那么相应的损伤累积方程为：

本文基于以上损伤累积的理念基础，对一块中心带圆孔的合金钢材料完成了考虑损伤累积以及不考虑损伤累积的静拉伸载荷下断裂过程数值模拟。

1 前处理[2]

1.1 几何模型

合金钢板尺寸为200×60×5（mm），中间圆孔直径D=2.5mm，钢板不带初始缺陷。

1.2 边界约束及加载方式

本例中采用位移加载方式。对板的一端面施加固支约束，在板的另一端面施加平行于合金钢板长边方向的位移载荷。……